監(jiān)控IC所面臨的挑戰(zhàn)和解決方案

在工作世界中，主管往往是那些高度組織化和積極主動的人。當(dāng)一個復(fù)雜的項目出現(xiàn)時，這種類型的干將就會出現(xiàn)，確保達(dá)到進(jìn)度里程碑并在重要的時候做出重要的決定。

在電子系統(tǒng)中，監(jiān)控 IC 扮演著類似的角色，密切關(guān)注微控制器、FPGA、ASIC 和其他控制組件中的電壓電平。只有在電源軌穩(wěn)定在指定值內(nèi)之后，這些 IC 才會啟用電子負(fù)載。簡單地說，這些設(shè)備是一個模擬英雄，提供了一層簡單的硬件保險。然而，在某些環(huán)境下，這些 IC 的正常操作是困難的。例如，當(dāng)監(jiān)控器需要在嘈雜的環(huán)境或空間或功率受限的應(yīng)用中運行時，這個簡單的任務(wù)可能會成為一項挑戰(zhàn)。讓我們來看看解決監(jiān)控 IC 所面臨挑戰(zhàn)的一些方法。

實現(xiàn)更好的抗噪性

外部和內(nèi)部源會在汽車環(huán)境中造成電磁干擾。來自點火組件、電機(jī)和類似脈沖型系統(tǒng)的“電弧和火花”噪聲通過產(chǎn)生破壞性欠壓或過壓來影響電子電源軌。在為車輛選擇電子元件時，噪聲容限或抗擾度是一個重要的考慮因素。

圖 1 描繪了控制汽車遠(yuǎn)程攝像頭模塊、控制器局域網(wǎng) （CAN）、串行器和解串器的微處理器監(jiān)控 IC 的示意圖。每個電子負(fù)載都在其指定的輸入電壓范圍內(nèi)正確運行。每個負(fù)載的工作范圍受限于電源和監(jiān)控 IC 的精度，以及輸入電壓噪聲幅度。準(zhǔn)確的監(jiān)控 IC 將提供更大的噪聲容限。例如，3V 監(jiān)控閾值的 ±0.5% 精度優(yōu)勢將提供 15mV 的額外抗噪能力。

圖 1. 在該圖中，監(jiān)控 IC 控制遠(yuǎn)程攝像頭模塊、CAN、串行器和解串器。

為了獲得更大的靈活性以及更大的噪聲容限，圖 1 所示的監(jiān)控 IC的寬VDD輸入電壓范圍提供了一個很好的例子。

節(jié)能方法

在便攜式應(yīng)用中，可以使用精確的監(jiān)控 IC 來降低電子負(fù)載電壓，從而節(jié)省電力。具有 ±ε% 精度優(yōu)勢的監(jiān)控 IC 將實現(xiàn) ε% 的額外工作范圍。考慮一個在最低電壓 V IN下工作的電子負(fù)載。由具有 ±0.5% 精度劣勢的監(jiān)控 IC 監(jiān)控的相同電子負(fù)載必須在更高的最小電壓 1.005V IN下運行。在后一種情況下，其相關(guān)的功率損耗（與 V IN的平方成正比）會差 1%。這相當(dāng)于將電子負(fù)載的電源效率降低 1% 點，這不是微不足道的。

由于其運行所需的電源電流，監(jiān)控 IC 可能會成為睡眠模式下系統(tǒng)的重要電流消耗。然而，采用現(xiàn)代 CMOS 工藝設(shè)計的監(jiān)控 IC 應(yīng)將消耗的電流降低到 10μA 數(shù)量級，從而最大限度地減少電池的負(fù)擔(dān)。

作者：Dragan S. Maric，Reno Rossetti，奧萊德瑞森

為什么尺寸對旋轉(zhuǎn)和線性編碼器很重要

在另一個示例中，運動編碼器（將軸或軸的線性或角位置或運動轉(zhuǎn)換為模擬或數(shù)字信號的機(jī)電設(shè)備）將大量電子設(shè)備壓縮到一個小空間中。圖 2 顯示了編碼器中嵌入的專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 （ASSP）、電源、監(jiān)控/POR/OTP 和 RS-485 接口子系統(tǒng)。

圖 2. 編碼器 ASSP 電源軌控制

在這種空間受限的應(yīng)用中，在小型 IC 封裝中集成監(jiān)控和保護(hù)功能確實會產(chǎn)生影響。如圖 3 所示，MAX16132、MAX16133、MAX16134和MAX16135 μP 監(jiān)控器采用小型 SOT23-8 封裝。您可以看到與裝在笨重 MSOP10 中的類似設(shè)備的尺寸對比。較大的封裝占用大約兩倍的 PCB 空間。

MAX16132–MAX16135 μP監(jiān)控器是解決我們討論過的挑戰(zhàn)的監(jiān)控IC的優(yōu)秀示例。

審核編輯：郭婷